Untersuchung der thermischen Ausdehnung

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Zaldo
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #11 von Zaldo » Mi 23. Dez 2015, 00:46

Nein, brauch es sicher nicht. Das deckt sich ja mit den Tests des zweiten Durchlaufs bei 15 Minuten, danach hat sich bereits keine weitere Änderung mehr eingestellt. Ursprünglich war mal die Fragestellung, ob die Temperatur mit der Zeit im Extruder "hochkrabbelt", was aber anscheinend nicht der Fall ist. Man könnte sich jetzt nochmal den zeitlichen Verlauf zwischen Setpoint und 15 Minuten genauer ansehen. Es wäre auch garnichtmal abwägig den Extruder nicht unnötig früh einzuschalten, da das Filament darin ja sonst allmählich verkokelt. Das mit den 30 Minuten hat sich heute bei mir einfach so mit der anderen "Nebenherarbeit" so ergeben.
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #12 von rf1k_mjh11 » Mi 23. Dez 2015, 07:17

Entschuldigung. Ich reiche die fehlende Information nach:

Bei meinen Versuchen verwendetet ich einen V2 Extruder für 3mm Filament, allerdings leer, ohne Filament.

Zu Digibikes Aussage bzgl. Wartezeit möchte ich bemerken, dass beim Hot End viel an Kunststoff ins Spiel kommt (Teflon und PEEK). Die haben üblicherweise eine schlechte Wärmeleitung. Daher wird es länger dauern, bis die Wärme 'durch und durch' ist. Die beheizten Messingteile erreichen schnell das thermische Gleichgewicht, die Düse und 'Heizblock", aber der PEEK-Teil und das obere Messingstück brauchen länger.

Übrigens, bei meinen Untersuchungen lief der Lüfter mit, der das PEEK-Teil kühlt (wie hier dargestellt). Einer, der den PEEK-Teil nicht kühlt, wird noch mehr Längenänderung erreichen.

Auf die Druckbarkeit der Materialien hat die Wartezeit keinen Einfluss. Das Filament ist tatsächlich kurz nach Erreichen der Solltemperatur gut druckbar. Aber auf die Layerhöhe des ersten Layers wirkt sich die Längenänderung leider nachteilig aus.

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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #13 von Zaldo » Mi 23. Dez 2015, 11:04

rf1k_mjh11 hat geschrieben:Einer, der den PEEK-Teil nicht kühlt, wird noch mehr Längenänderung erreichen.


Würdest du das - ohne Lüfter - mal ausprobieren und vergleichen? Denn bei meinen Tests hat sich zwischen 15 Minuten und 2 Stunden ja nichts mehr geändert. Die Wärmeleitfähigkeit von PTFE und PEEK ist zwar tatsächlich schlecht, der Ausdehnungskoeffizient dafür aber wesentlich größer als der von Messing.

Ansonsten habe ich keine Erklärung, warum zwei identisch konstruierte Extruder unter gleichen thermischen und physikalischen (meiner war ebenfalls leer) Bedingungen unterschiedliche Längendehnungen aufweisen sollten.
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #14 von rf1k_mjh11 » Mi 23. Dez 2015, 16:48

Zaldo und alle Ausdehnungsfans,

Die Doktorarbeit geht weiter.

Ich habe dieses mal den Extruder aufgeheizt (um 200° über der Zimmertemperatur von 25°) und habe den 'PEEK-Kühllüfter', wie gebeten, nicht eingeschaltet. Die Wartezeit, vom erstmaligen Erreichen der Zieltemperatur, bis zum eigentlichen Start des HBS waren 38 Minuten.

Es wurden 2 HBS gemacht. Eines wieder bei RT, ohne Heizung, eines mit Extruder bei 225° (200° über RT). Die Rohdaten, aus dem Log kopiert, sind angehängt.

Die Tests ergaben eine durchschnittliche Längung von 663 Mikroschritten, dass müssten 0.259mm sein. Das überrascht mich, es ist deutlich mehr als vorher. Vielleicht habe ich mich verrechnet. Ihr habt ja jetzt die Zahlen.

Die durchschnittliche Abweichung wurde zum Ausgleich dafür weniger. Fast 80% aller Messpunkte streuen weniger als 5% vom Durchschnitt der Messwerte.
Extruderlaengung_225Grad(200GradDiff).jpg


Ich hoffe, dass die erhaltenen Ergebnisse eher deinen Wünschen entsprechen.

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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #15 von Zaldo » Mi 23. Dez 2015, 17:23

rf1k_mjh11 hat geschrieben:Ich hoffe, dass die erhaltenen Ergebnisse eher deinen Wünschen entsprechen.


Absolut, denn das entspricht nun sehr genau dem Wert, den ich bei 200° über Raumtemperatur (die bei mir aber niedriger war) ermittelt habe. Dann werde ich mal ausprobieren welchen Einfluß der Lüfter (der bei mir auf die Düse gerichtet ist) hat...
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #16 von Zaldo » Do 24. Dez 2015, 17:46

Soll ich was verraten? Diese ganze Rechnerei bringt rein garnichts, denn auch wenn Du den statischen Z Offset mit M3006 setzt, kannst Du nur einmal den Z-Schalter überfahren (mit dem ersten G-Code). Und durch die hohe thermische Ausdehnung des Extruders hast Du also nur zwei Möglichkeiten:

1) Damit Du sicher und reproduzierbar auch 0,1mm als erste Layerhöhe anfahren kannst, stellst einen möglichst kleinen Z Abstand von z.B. 0.1mm ein, und zwar bei maximaler Extruderdehnung (270°). Der Abstand bei nur 200° beträgt dann aber rund 0,2mm. Das kannst Du zwar mit M3006 S-100 kompensieren, kannst dann aber trotzdem nur mit dem ersten G1 Befehl auch wirklich das Layer 0,1mm anfahren. Gleiches Problem wie vorher also.

Oder 2), Damit Du sicher und reproduzierbar auch 0,1mm als erste Layerhöhe anfahren kannst, stellst einen möglichst kleinen Z Abstand von z.B. 0.1mm ein, und zwar bei geringer Extruderdehnung (100°) Jetzt kannst Du das Layer 0,1mm sicher anfahren WENN du M3006 S100 kompensierst. Wenn Du es aber einmal vergisst, kracht Deine Düse ins Bett!

Beides ist also keine Lösung!


@RF1000: Du wolltest wissen, was der Vorteil einer korrekten Berechnung der Z Höhe im Drucker gegenüber dem Z Offset mit M3006 ist. Das ist Die Antwort auf Deine Frage. Und solange der Drucker nicht selbsttätig die Z-Höhe aufgrund der Extrudertemperatur korrigiert, gehört aus der Firmware schlicht und ergreifend die Stelle raus, die dafür sorgt das man nach einem Z-Home nur mit dem ersten G1 Befehl den Schalter überfahren darf, danach aber nicht mehr. DANN kann man mit M3006 manuell erfolgreich kompensieren! Der Drucker kann ja ruhig weiterhin verhindern, dass man (egal wie) näher heranfahren kann, als beim HBS ermittelt wurde (und bei deaktivierter Z-Kompensation nicht näher als bis zum Z-Schalter).

Warum ist das überhaupt so? Was soll das? Um euren suboptimalen Z-Schalter vor allzufrühem Ableben zu schonen?
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #17 von Digibike » Sa 26. Dez 2015, 08:54

Im prinzip hast du Recht, Zaldo.
Aber wer sagt den, daß du den Z-Schalter überfahren mußt? Ist eh für die Lebensdauer und Wiederholgenauigkeit besser, wenn du da
nicht machst...
Enfaches Gedankenspiel: Du setzt den Auslösepunkt nach erfolgreichem Scan um den Wert X höher (z.b. 0,5 mm), so dass er
später ausgelöst wird. Das Maß X kennst du ja (Kappe auf Schraubkopf während Scan o.ä.). Nun mit Statischem Offset die 0,5
korrigieren und er hat die Höhe während des Drucks und ist aber frei am Z-Schalter!!! Somit hast du volle Eingriffsmöglichkeiten,
oder nicht? Und das beste: Der Schalter wird nur beim Scan überfahren, während den späteren Drucken niemals!

Damit macht die Rechnerei dann sehrwohl wieder sinn... :zwinkern:

Gruß, Christian
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #18 von Zaldo » Sa 26. Dez 2015, 12:33

Ja schon, aber das ist doch Murks. Der bessere Mikroschalter mit Hebel hält das schon aus. Ich frage mich, wen hätte es eigentlich gejuckt wenn der Drucker statt 1999 Euro 2009 Euro gekostet, und dafür eine Lichtschranke als Z gehabt hätte? Ich meine mal ernsthaft, glaubt Conrad deswegen hätte irgendjemand den Drucker nicht gekauft?

Ich habe jetz übrigens bei 100°/100° den Abstand auf 0.1mm eingestellt (nach 45 Minuten aufheizen) und heize solange nun auch vor dem Druck. Im Start G-Code hab ich nach der Extrudertemperatur dann G4 S300, damit der Extruder Zeit hat sich auf der Zieltemperatur zu stabilisieren.

Und, da kommt die Rechnerei dann doch ins Spiel: Anhand der zuvor geposteten Temperatur/Ausdehnungskurve habe gebe ich die Längung des Extruders bei der jeweiligen Zieltemperatur per M3006 mit. Darf es halt nur bei ABS nicht vergessen (mal schnell was mit nem anderen Slicer drucken), sonst hobele ich mir die Düse ab.

Hatte dann auch gestern bei einem Lithophan die Gelegenheit, eine ziemlich große Fläche mit halbtransparenten ABS zu drucken. die war perfekt (bis halt auf diesen dämlichen Ansatz den der Slicer produziert, aber links und rechts davon völlig gleichmäßig).
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #19 von Digibike » Sa 26. Dez 2015, 13:05

Hmmh!

Bei Simplify hab ich Factory-Files angelegt für diverse Materialien. Alles was ich dort in den STart-code hinterlege, wird dann
auch immer künftig aufgerufen (Ich lösche dann einfach das Objekt und lade das, was ich drucken will rein). Muß dann nur
noch die Feineinstellungen machen und gut ist es...

Was das mit dem Schalter angeht, magst schon recht haben, aber dann kommt da noch der Notaus, sind auch wieder 20 Euro,
2.te Y-Schlitten sind dann auch nochmal 80 Euro und die Filamenthalterung anders, sind dann auch nochmal 40 Euro und
eine Kühlung für das Board darfs dann doch auch gleich sein... Weißt du, was ich meine? Da bist dann im Bereich des
"Platzhirsches" Ultimaker II... Und das als Startpreis - da wirds ambitioniert mit anvisierten Verkaufszahlen (die Entwicklungskosten
will C ja auch wieder raus bekommen...).

Was ich bemängel ist, daß Sie noch nichtmal einen Hinweis auf die Probleme und abhilfen bringen. Das ist meines erachtens
sträflich und verärgert die Geschädigten nur unnötig...

Murks oder nicht, aber der Murks wäre ja nur beim Scan und den hab ich in 1,5 Jahren ganze 4 mal gemacht - warum auch? Was ändert
sich grundsätzlich am Abstand, wenn ich ´ne Düse wechsel etc.? - Das Bett ist noch genau das selbe, nur die Referenzhöhe
muß ich eventuell anpaßen, aber deswegen jedesmal den Schalter minutenlang quälen? Wozu? Was verbessert das den?
Also, ich hatte noch keine Veranlassung, nach jedem Düsen - oder auch Extruderwechsel, das Heizbett neu zu vermessen und
gepaßt hat es trotzdem, aber der Schalter hat deutlich weniger Streß - vielleicht hatte ich deshalb auch bisher, ausser einen
Selbstverschuldeten, keinen Z-Schalter geschrottet...

Gruß, Christian
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Re: Untersuchung der thermischen Ausdehnung

Beitrag #20 von Zaldo » Sa 26. Dez 2015, 13:19

Naja, ich hab jetzt... 40...? 60...? Keine Ahnung... Scans hintereinander gemacht, um das Temperaturverhalten des Betts zu ermitteln. Das hat dem Schalter keinen Abbruch getan.

Natürlich magst Du recht haben, man kann da vom hundertste ins tausendste kommen. Aber hey, DIESER Z-Schalter und besonders dessen kreative Aufhängung, da hat doch wohl wirklich jeder beim zusammenbau schon die Stirn gerunzelt.
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